Zur Auslegung eines Kanalrotors, der den Anforderungen an einen effizienten Schub im Schwebezustand eines flugtauglichen Fahrzeugs entspricht, wird eine Auslegungsmethode für Kanalrotoren vorgeschlagen. Diese Methode basiert auf der Theorie des Elementarimpulses und der Wirbeltheorie von Kanalrotoren, wobei die Rotorblätter entworfen und durch numerische Strömungsmechanik (Computational Fluid Dynamics, CFD) korrigiert werden, um einen Kanalrotor zu erhalten, der die Entwurfsanforderungen erfüllt. Im Schwebezustand des Flugfahrzeugs wurde eine aerodynamische Untersuchung des Kanalrotors durchgeführt, wobei die aerodynamischen Eigenschaften von Kanalrotoren mit isolierten Rotoren verglichen wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass der Kanalrotor durch Unterdrückung von Blattspitzenwirbeln und Nutzung der durch den Kanal erzeugten Zusatzauftriebskraft den Gesamtschub um 11,1 % erhöht und den Leistungsbedarf um 10,5 % im Vergleich zu isolierten Rotoren senkt. Zur Optimierung der Leistung von Kanalrotoren im Schwebezustand wird ein variabler Kanalrotorentwurf vorgeschlagen, bei dem der Expansionswinkel der Trichteröffnung dynamisch angepasst wird, um die Luftzufuhr im Schwebezustand zu maximieren und den Gesamtschub um 15,53 % zu erhöhen. Diese Studie bestätigt eine hochpräzise Auslegungsmethode, die die Theorie des Elementarimpulses mit CFD-Korrekturen kombiniert, und bietet theoretische und technische Unterstützung für das aerodynamische Design von Antriebssystemen flugtauglicher Fahrzeuge.

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